Luận án Tiến sĩ Bảo vệ thực vật: Đặc điểm sinh học, sinh thái của ruồi đục quả Bactrocera spp. (Diptera: Tephritidae) trên quả nhãn và biện pháp xử lý nhiệt lạnh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:226

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Bảo vệ thực vật "Đặc điểm sinh học, sinh thái của ruồi đục quả Bactrocera spp. (Diptera: Tephritidae) trên quả nhãn và biện pháp xử lý nhiệt lạnh" trình bày các nội dung chính sau: Xác định được thành phần loài và diễn biến tỷ lệ hại của các loài ruồi đục quả hại nhãn ở một số vùng trọng điểm trồng nhãn ở phía Bắc và phía Nam; Tìm hiểu một số đặc điểm sinh học, sinh thái của loài ruồi đục quả B. dorsalis, B. correcta trên các loại thức ăn khác nhau; Tìm ra được thông số xử lý nhiệt lạnh đối với ruồi đục quả hại quả nhãn trước khi xuất khẩu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Bảo vệ thực vật: Đặc điểm sinh học, sinh thái của ruồi đục quả Bactrocera spp. (Diptera: Tephritidae) trên quả nhãn và biện pháp xử lý nhiệt lạnh

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI CỦA RUỒI ĐỤC QUẢ Bactrocera spp. (Diptera: Tephritidae) TRÊN QUẢ NHÃN VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ NHIỆT LẠNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2024
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI CỦA RUỒI ĐỤC QUẢ Bactrocera spp. (Diptera: Tephritidae) TRÊN QUẢ NHÃN VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ NHIỆT LẠNH Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 9 62 01 12 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Đức Tùng PGS.TS. Hồ Thị Thu Giang HÀ NỘI - 2024
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng để bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2024 Tác giả luận án Nguyễn Thị Thu Hương i
LỜI CẢM ƠN Trong toàn bộ quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô, sự hỗ trợ tận tình của các đồng nghiệp và sự giúp đỡ, hỗ trợ của gia đình, bạn bè. Để hoàn thành luận án này, trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc nhất của tôi tới PGS.TS. Nguyễn Đức Tùng, PGS.TS. Hồ Thị Thu Giang đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều tâm huyết, thời gian để dìu dắt, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, hoàn thiện luận văn. Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Ban Giám đốc Học viện, Ban Lãnh đạo khoa Nông học; Ban Quản lý Đào tạo, các thầy giáo, cô giáo Bộ môn Côn trùng cùng các thầy cô giáo trong khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đề tài cũng như hoàn thiện luận văn Tôi xin chân thành cám ơn các thành viên trong đề tài: “Xử lý nhiệt lạnh quả nhãn tươi trừ hai loài ruồi đục quả Bactrocera dorsalis và Bactrocera correcta phục vụ xuất khẩu” đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo và các đồng nghiệp của tôi ở Cục Bảo vệ thực vật, Cục Trồng trọt – Bộ Nông nghiệp và PTNT đã luôn tạo điều kiện thuận lợi mọi mặt, động viên tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận văn. Cuối cùng, xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè thân thiết đã luôn đồng hành, động viên giúp đỡ tôi cả tinh thần lẫn vật chất trong suốt quá trình làm đề tài nghiên cứu, hoàn thiện luận văn. Hà Nội, ngày tháng năm 2024 Tác giả luận án Nguyễn Thị Thu Hương ii
MỤC LỤC Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii Mục lục ............................................................................................................................ iii Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi Danh mục bảng ............................................................................................................... vii Danh mục hình .................................................................................................................. x Trích yếu luận án ............................................................................................................. xi Thesis abstract................................................................................................................ xiii Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................ 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................................. 2 1.2.1. Mục tiêu chung ..................................................................................................... 2 1.2.2. Mục tiêu cụ thể ..................................................................................................... 2 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 3 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................... 3 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................. 3 1.3.3. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................................. 3 1.3.4. Thời gian nghiên cứu ............................................................................................ 3 1.4. Những đóng góp mới của đề tài ............................................................................ 4 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................................. 4 1.5.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................................. 4 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................... 5 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 6 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ..................................................................................... 6 2.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài ...................................................................................... 8 2.3. Nghiên cứu ở nước ngoài ...................................................................................... 9 2.3.1. Thành phần loài, phân bố và ký chủ của ruồi đục quả.......................................... 9 2.3.2. Đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của ruồi đục quả ....................................... 13 2.3.3. Các biện pháp xử lý kiểm dịch thực vật để diệt trừ ruồi đục quả ....................... 20 2.4. Nghiên cứu ở trong nước .................................................................................... 27 iii
2.4.1. Thành phần loài, phân bố và ký chủ của ruồi đục quả........................................ 27 2.4.2. Đặc điểm sinh học, sinh thái của ruồi đục quả ................................................... 29 2.4.3. Các biện pháp xử lý kiểm dịch thực vật đối với ruồi đục quả ............................ 33 2.4.4. Những vấn đề cần quan tâm................................................................................ 34 Phần 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu .......................................................... 35 3.1. Vật liệu và dụng cụ nghiên cứu .......................................................................... 35 3.1.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................. 35 3.1.2. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu ........................................................................... 36 3.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ................................................................ 36 3.2.1. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 36 3.2.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 37 3.3. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................................. 48 Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ................................................................... 49 4.1. Thành phần loài và diễn biến tỷ lệ hại của ruồi đục quả hại nhãn tại một số tỉnh trọng điểm trồng nhãn của Việt Nam .......................................................... 49 4.1.1. Diễn biến số lượng trưởng thành ruồi đục quả vào bẫy ME ............................... 49 4.1.2. Tỷ lệ hại quả nhãn của ruồi đục quả B. dorsalis năm 2021-2022....................... 51 4.1.3. Thành phần loài ruồi đục quả trên cây nhãn ở một số tỉnh trọng điểm trồng nhãn năm 2021 - 2022 ........................................................................................ 53 4.1.4. Kết quả định danh ruồi đục quả bằng phương pháp sinh học phân tử. ............... 54 4.2. Đặc điểm sinh học của ruồi đục quả Bactrocera spp. trên các thức ăn khác nhau ..................................................................................................................... 63 4.2.1. Đặc điểm sinh học của ruồi đục quả Bactrocera spp. trên các giống nhãn ........ 63 4.2.2. Đặc điểm sinh học của ruồi đục quả Bactrocera spp. khi nuôi bằng thức ăn nhân tạo ............................................................................................................... 80 4.3. Sự lựa chọn ký chủ của ruồi đục quả đối với các giống nhãn khác nhau ........... 96 4.3.1. Một số đặc điểm của quả các giống nhãn thí nghiệm ......................................... 96 4.3.2. Sự lựa chọn ký chủ của B. dorsalis với các giống nhãn khác nhau .................... 98 4.4. Biện pháp xử lý nhiệt lạnh đối với ruồi đục quả B. Dorsalis trên quả nhãn tươi xuất khẩu ................................................................................................... 110 4.4.1. Xác định tính chống chịu với nhiệt lạnh của các giai đoạn trước trưởng thành của ruồi đục quả Phương đông B. dorsalis. ............................................ 111 iv
4.4.2. Xác định thời gian cần duy trì xử lý nhiệt lạnh để diệt trừ hoàn toàn ruồi đục quả Phương đông B. dorsalis ..................................................................... 113 4.4.3. Kết quả xác định hiệu quả xử lý nhiệt lạnh ruồi đục quả Phương đông B. dorsalis trên quả nhãn xuất khẩu ở quy mô thương mại .............................. 115 4.4.4. Ảnh hưởng của biện pháp xử lý nhiệt lạnh chất lượng quả nhãn tươi xuất khẩu ................................................................................................................... 117 Phần 5. Kết luận và kiến nghị .................................................................................... 124 5.1. Kết luận ............................................................................................................. 124 5.2. Kiến nghị........................................................................................................... 125 Danh mục các công trình đã công bố liên quan đến luận án ....................................... 126 Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 127 Phụ lục .......................................................................................................................... 139 Phụ lục 1. Ảnh theo dõi thí nghiệm .............................................................................. 139 Phụ lục 2. Kết quả xử lý số liệu .................................................................................... 144 Phụ lục 3. Kết quả giải trình tự gen .............................................................................. 192 v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BLAST Công cụ tìm kiếm các trình tự tương đồng (Basic Local Alignment Search Tool) BVTV Bảo vệ thực vật CABI Cục nông nghiệp thịnh vượng quốc tế (Commonwealth Agricultural Bureau International) COI Gen mã hóa 1 (Cytochrome oxidase subunit 1) DNA Phân tử mang thông tin di truyền (Deoxyribonucleic acid) DT Thời gian nhân đôi quần thể (Double time) KDTV Kiểm dịch thực vật ME Methyl Eugenol NCBI Trung tâm thông tin công nghệ sinh học quốc gia (National Center for Biotechnology Information) NN & PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn RĐQ Ruồi đục quả rm Tỷ lệ tăng tự nhiên Ro Hệ số nhân của một thế hệ SN Sâu non TB Trung bình TCVN Tiêu chuẩn Quốc gia to Nhiệt độ TT Trưởng thành USDA Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (United States Department of Agriculture) & cs. Và cộng sự vi
DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1. Phân bố số lượng các loài ruồi đục quả có ý nghĩa kinh tế ở các lục địa............ 10 2.2. Quy định về xử lý nhiệt lạnh diệt trừ ruồi đục quả đối với quả tươi nhập khẩu của một số nước trên thế giới ..................................................................... 26 4.1. Số lượng trưởng thành ruồi đục quả vào bẫy ME ở các giai đoạn phát triển quả nhãn của 3 giống nhãn tại Hải Dương, năm 2021 ........................................ 49 4.2. Số lượng trưởng thành ruồi đục quả vào bẫy Methyl Eugenol ở các giai đoạn phát triển quả nhãn của 2 giống nhãn tại Cần Thơ, năm 2022 ................... 50 4.3. Tỷ lệ hại của ruồi đục quả B. dorsalis ở các giai đoạn phát triển quả nhãn ở một số giống nhãn tại Việt Nam giai đoạn 2021-2022 .................................... 51 4.4. Thành phần loài ruồi đục quả Bactrocera spp. thu được tại vườn nhãn tại một số tỉnh trồng nhãn của Việt Nam giai đoạn 2021-2022 ............................... 54 4.5. Trình tự tương đồng của đoạn gen COI các mẫu ruồi đục quả hại nhãn năm 2021-2022 tìm kiếm bằng phương pháp BLAST trên NCBI .............................. 55 4.6. So sánh tỷ lệ tương đồng trên đoạn gen COI của Bactrocera correcta hại nhãn năm 2021-2022 tại Việt Nam và các trình tự trên cơ sở dữ liệu Genbank .............................................................................................................. 58 4.7. So sánh tỷ lệ tương đồng trên đoạn gen COI của B. dorsalis hại nhãn năm 2021-2022 tại Việt Nam và các trình tự trên cơ sở dữ liệu Genbank ................. 59 4.8. Ảnh hưởng của các giống nhãn đến kích thước các pha phát dục của ruồi đục quả Bactrocera dorsalis ............................................................................... 65 4.9. Ảnh hưởng của các giống nhãn đến khối lượng một số pha phát dục của ruồi đục quả Bactrocera dorsalis ........................................................................ 66 4.10. Ảnh hưởng của các giống nhãn đến thời gian phát dục và vòng đời của ruồi đục quả Bactrocera dorsalis ............................................................................... 67 4.11. Ảnh hưởng của các giống nhãn đến một số chỉ tiêu sinh sản của ruồi đục quả Bactrocera dorsalis ...................................................................................... 69 4.12. Ảnh hưởng của các giống nhãn đến một số chỉ tiêu sức tăng quần thể của ruồi đục quả Bactrocera dorsalis ........................................................................ 70 vii
4.13. Ảnh hưởng của các giống nhãn đến kích thước các pha phát dục của ruồi đục quả Bactrocera correcta............................................................................... 73 4.14. Ảnh hưởng của các giống nhãn đến khối lượng các pha phát dục của ruồi đục quả Bactrocera correcta............................................................................... 74 4.15. Ảnh hưởng của các giống nhãn đến thời gian các pha phát dục của ruồi đục quả Bactrocera correcta ..................................................................................... 75 4.16. Ảnh hưởng của các giống nhãn đến một số chỉ tiêu sinh sản của ruồi đục quả Bactrocera correcta ..................................................................................... 77 4.17. Ảnh hưởng của các giống nhãn đến một số chỉ tiêu về sức tăng quần thể của ruồi đục quả Bactrocera correcta................................................................. 79 4.18. Kích thước các pha phát dục của ruồi đục quả Bactrocera dorsalis khi nuôi sâu non bằng các loại thức ăn nhân tạo ............................................................... 82 4.19. Khối lượng các pha của ruồi đục quả Phương đông Bactrocera dorsalis khi nuôi sâu non bằng các loại thức ăn nhân tạo ....................................................... 83 4.20. Thời gian phát dục các pha của ruồi đục quả phương đông Bactrocera dorsalis khi nuôi sâu non bằng các loại thức ăn nhân tạo ................................... 85 4.21. Một số chỉ tiêu về sinh sản của ruồi đục quả Bactrocera dorsalis khi nuôi sâu non bằng các loại thức ăn nhân tạo ............................................................... 86 4.22. Một số chỉ tiêu về sức tăng quần thể của ruồi đục quả Bactrocera dorsalis khi nuôi sâu non bằng các loại thức ăn nhân tạo ................................................ 88 4.23. Kích thước các pha phát dục của ruồi đục quả ổi Bactrocera correcta khi nuôi sâu non bằng 4 loại thức ăn khác nhau ....................................................... 89 4.24. Khối lượng các pha của ruồi đục quả ổi khi nuôi sâu non bằng các loại thức ăn nhân tạo khác nhau ......................................................................................... 90 4.25. Thời gian phát dục các pha của ruồi đục quả ổi khi nuôi sâu non bằng 4 loại thức ăn khác nhau ........................................................................................ 92 4.26. Ảnh hưởng của thức ăn đến một số chỉ tiêu về sinh sản của ruồi đục quả ổi B. correcta khi nuôi sâu non bằng 4 loại thức ăn khác nhau .............................. 93 4.27. Ảnh hưởng của yếu tố thức ăn đến một số chỉ tiêu về sức tăng quần thể của ruồi đục quả ổi..................................................................................................... 95 4.28. Đặc điểm quả của năm giống nhãn thí nghiệm ................................................... 97 viii
4.29. Tỷ lệ chết của các pha phát dục trước trưởng thành ruồi đục quả phương đông B. dorsalis trong quả nhãn tươi khi xử lý nhiệt lạnh ở 1 - 1,5℃ ............. 112 4.30. Thời gian gây chết ước lượng của trứng và các tuổi sâu non ruồi đục quả Phương đông B. dorsalis ở nhiệt độ xử lý nhiệt lạnh 1 - 1,5℃ trong quả nhãn tươi ........................................................................................................... 113 4.31. Tỷ lệ chết của sâu non tuổi 3 ruồi đục quả Phương đông B. dorsalis khi duy trì xử lý nhiệt lạnh ở các thời gian khác nhau (TN xử lý ở nhiệt độ 1 - 1,5℃) ................................................................................................................ 114 4.32. Tỷ lệ chết của sâu non tuổi 3 ruồi đục quả Phương đông B. dorsalis khi xử lý nhiệt lạnh quy mô thương mại ở 1 - 1,5℃.................................................... 115 4.33. Diễn biến nhiệt độ trong thí nghiệm xử lý nhiệt lạnh đối với ruồi đục quả Phương đông B. dorsalis trên quả nhãn tươi quy mô thương mại .................... 116 4.34. Chất lượng của quả nhãn ban đầu (trước khi xử lý nhiệt lạnh)......................... 117 4.35. Chất lượng của quả nhãn trong quá trình xử lý nhiệt lạnh ................................ 118 4.36. Đánh giá chất lượng của quả nhãn sau xử lý nhiệt lạnh và theo dõi đánh giá ở nhiệt độ 12℃ qua các thời gian bảo quản khác nhau .................................... 120 ix
DANH MỤC HÌNH TT Tên hình Trang 4.1. Cây phả hệ dựa trên trình tự đoạn DNA mã vạch trên gen COI của 4 mẫu ruồi đục quả Bactrocera correcta tại Việt Nam và 8 trình tự COI tương đồng của loài B. correcta và 01 trình tự của loài B. dorsalis, 01 trình tự loài B. latifrons trên cơ sở dữ liệu genbank. .............................................................. 60 4.2. Cây phả hệ dựa trên trình tự đoạn DNA mã vạch trên gen COI của 4 mẫu ruồi đục quả B. dorsalis tại Việt Nam (CT2.1.1, TN2.1, SL2.1, HD1) và 10 trình tự COI tương đồng của loài B. dorsalis và 01 trình tự của loài B. correcta, 01 trình tự của loài B. latifrons trên cơ sở dữ liệu genbank. ............... 62 4.3. Sự ưa thích của B. dorsalis trong điều kiện không có sự lựa chọn về giống nhãn ..................................................................................................................... 99 4.4. Sự ưa thích của ruồi đục quả loài B. dorsalis trong điều kiện có sự lựa chọn về giống nhãn .................................................................................................... 101 4.5. Sự ưa thích của ruồi đục quả loài B. dorsalis trong điều kiện không có lựa chọn vết châm cơ giới ....................................................................................... 103 4.6. Sự ưa thích của loài B. dorsalis trong điều kiện có lựa chọn vết châm cơ giới .................................................................................................................... 104 4.7. Sự ưa thích của B. correcta trong điều kiện không có sự lựa chọn về giống nhãn ................................................................................................................... 106 4.8. Sự ưa thích của ruồi đục quả loài B. correcta trong điều kiện có sự lựa chọn về giống nhãn .................................................................................................... 107 4.9. Sự ưa thích của ruồi đục quả loài B. correcta trong điều kiện không có lựa chọn vết châm cơ giới ....................................................................................... 108 4.10. Sự ưa thích của ruồi đục quả B. correcta trong điều kiện có lựa chọn vết châm cơ giới ...................................................................................................... 110 x
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN Tên tác giả: Nguyễn Thị Thu Hương Tên luận án: “Đặc điểm sinh học, sinh thái của ruồi đục quả Bactrocera spp. ( Diptera: Tephritidae) trên quả nhãn và biện pháp xử lý nhiệt lạnh”. Ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 9 62 01 12 Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu của luận án Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu về thành phần loài, diễn biến tỷ lệ hại của ruồi đục quả Bactrocera spp., các đặc điểm sinh học, sinh thái của hai loài ruồi đục quả Bactrocera dorsalis (Hendel) và Bactrocera correcta (Bezzi), các thông số xử lý nhiệt lạnh để xây dựng phương án đàm phán mở cửa thị trường Nhật Bản cho quả nhãn tươi của Việt Nam đảm bảo hiệu quả xử lý KDTV nhưng vẫn giữ được chất lượng của quả nhãn tươi sau xử lý. Các phương pháp nghiên cứu chính đã sử dụng - Xác định thành phần loài và diễn biến tỷ lệ hại của ruồi đục quả gây hại quả nhãn tươi theo TCVN 13268-4: 2021 phương pháp điều tra sinh vật gây hại – Phần 4: Nhóm cây ăn quả. - Các nghiên cứu về sự ưa thích của ruồi đục quả đối với các giống nhãn khác nhau được thực hiện theo phương pháp thường quy trong nghiên cứu côn trùng; nghiên cứu sự phát triển và tỷ lệ tăng tự nhiên của ruồi đục quả theo phương thức nuôi cá thể trong điều kiện kiểm soát ổn định nhiệt độ, độ ẩm (Jaleel & cs., 2018). - Sử dụng công thức Abbott để đánh giá hiệu lực của biện pháp xử lý nhiệt lạnh. Các kết quả nghiên cứu chính và kết luận (1) Điều tra tỷ lệ hại của ruồi đục quả trên quả nhãn tại 5 tỉnh Hải Dương, Hưng Yên, Sơn La, Tây Ninh, Cần Thơ chỉ ghi nhận ruồi đục quả phương đông B. dorsalis trong quả nhãn bắt đầu từ giai đoạn chuẩn bị thu hoạch và hại nặng nhất trong thời kỳ thu hoạch. Tuy nhiên tỷ lệ hại trên quả nhãn chỉ từ 0,36% đến 2,41%. Kết quả thu thập bằng bẫy ME ghi nhận có 2 loài trong vườn nhãn là B. dorsalis, B. correcta ở phía Bắc và 3 loài B. dorsalis, B. correcta và B. umbrosa ở phía Nam. (2) Kết quả nghiên cứu đặc điểm sinh học của ruồi đục quả B. dorsalis và B. correcta trên các giống nhãn khác nhau cho thấy cùi nhãn giống Miền Thiết và T2 là xi
thức ăn phù hợp nhất cho ruồi đục quả B. dorsalis với hệ số nhân một thế hệ Ro lần lượt là 286,08 và 300,19 cái/cái, tỷ lệ tăng tự nhiên rm đạt 0,138 và 0,117 cái/cái/ngày. Tương tự ruồi đục quả B. correcta cũng có hệ số nhân của một thế hệ Ro lớn nhất và tỷ lệ tăng tự nhiên rm cao nhất khi nuôi trên cùi giống nhãn Miền Thiết và T2, với Ro lần lượt là 175,55 và 177,46 cái/cái và rm đều đạt 0,114 cái/cái/ngày. Khi nuôi 2 loài ruồi đục quả trên 4 loại thức ăn nhân tạo, thức ăn có thành phần chính cám mì TA2 là phù hợp nhất để nhân nuôi ruồi đục quả B. dorsalis với thời gian một thế hệ T ngắn nhất 43,96 ngày và hệ số nhân của một thế hệ Ro là cao nhất 320,73 cái/cái. Còn đối với ruồi đục quả B. correcta, thức ăn có thành phần chính là cám gạo TA3 và cám mì TA2 là thích hợp nhất với hệ số nhân của một thế hệ Ro cao nhất lần lượt là 276,52 và 270,86 cái/cái, tỷ lệ tăng tự nhiên rm lần lượt là 0,119 và 0,136 cái/cái/ngày. (3) Trong cả hai thí nghiệm không có lựa chọn và có lựa chọn, ruồi B. dorsalis đều ưa thích giống nhãn Hương Chi và Tiêu da bò hơn các giống nhãn khác với số lần châm ống đẻ trứng lần lượt là 3,37 và 2,87 lần/10 phút (không có lựa chọn) và 1,37 và 1,42 lần/10 phút (có lựa chọn). Đối với B. correcta số lần châm ống đẻ trứng không khác biệt rõ rệt giữa các giống nhãn trong thí nghiệm không lựa chọn, còn trong thí nghiệm có lựa chọn B. correcta châm ống đẻ trứng nhiều nhất trên quả nhãn giống Hương Chi và Tiêu da bò tuy nhiên không ghi nhận có trứng đẻ trong quả nhãn của cả 5 giống. (4) Thí nghiệm xử lý lạnh đối với B. dorsalis cho thấy sâu non tuổi 3 là giai đoạn chống chịu tốt nhất với nhiệt độ lạnh ở mức 1 - 1,5℃. Thông số xử lý đảm bảo tiêu diệt triệt để ruồi B. dorsalis trên quả nhãn tươi xuất khẩu là ở mức nhiệt độ tâm quả là 1,3℃ trong 13 ngày. xii
THESIS ABSTRACT PhD candidate: Nguyen Thi Thu Huong Thesis title: "Biological and ecological characteristics of fruit flies Bactrocera spp. (Diptera: Tephritidae) on longan fruit and cold treatment" Major: Plant protection Code: 9. 62. 01. 12 Education organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives Based on research results on the composition and population fluctuations of fruit flies Bactrocera spp, research data on biological and ecological characteristics of two fruit fly species Bactrocera dorsalis (Hendel) and Bactrocera correcta (Bezzi) for different varieties of longan as well as different types of artificial feed; Testing results of cold heat treatment parameters to develop a negotiation plan to open the Japanese market for Vietnamese fresh longans to ensure economic efficiency and effectiveness of plant quarantine treatment for fruit flies. effective, environmentally friendly and safe for consumers. Materials and Methods - Determine the composition and density evolution of fruit flies damaging fresh longan fruits according to TCVN 13268-4: 2021 method of investigating harmful organisms - Part 4: Group of fruit trees. - Studies on the preference of fruit flies for different varieties of longan are carried out according to routine methods in insect research; Research on the development and natural increase rate of fruit flies by individual rearing method under stable temperature and humidity control conditions (Waqar & cs., 2018a). - Use Abbott formula to evaluate the effectiveness of cold treatment Main findings and conclusions (1) Through investigating the damage rate of fruit flies on longans in five provinces of Hai Duong, Hung Yen, Son La, Tay Ninh, and Can Tho, only the oriental fruit fly, Bactrocera dorsalis, was recorded in longans starting from the pre-harvest stage, with the heaviest damage occurring during the harvest period. The damage rate on longan fruit was ranging from 0.36% to 2.41%. Results collected using ME traps recorded the presence of two species, B. dorsalis and B. correcta, in the longan orchards in the Northern of xiii
Vietnam, and three species, B. dorsalis, B. correcta, and B. umbrosa, in the Southern of Vietnam. (2) The research on the biological characteristics of fruit flies Bactrocera dorsalis and Bactrocera correcta on different varieties of longan showed that the flesh of the Miền Thiết and T2 longan varieties was the most suitable food for B. dorsalis. The net reproductive rate (Ro) for these varieties was 286.08 and 300.19 offspring per female, respectively, and the intrinsic rate of natural increase (rm) was 0.138 and 0.117 offspring per female per day. Similarly, B. correcta also had the highest net reproductive rate (Ro) and intrinsic rate of natural increase (rm) when reared on the flesh of the Miền Thiết and T2 longan varieties, with Ro values of 175.55 and 177.46 offspring per female and rm values of 0.114 offspring per female per day, respectively. When rearing the two fruit fly species on four types of artificial diets, the diet with TA2 wheat bran as the main component was most suitable for B. dorsalis, with the shortest generation time (T) of 43.96 days and the highest net reproductive rate (Ro) of 320.73 offspring per female. For B. correcta, the diet with TA3 rice bran and TA2 wheat bran as main components was most suitable, with the highest net reproductive rates (Ro) of 276.52 and 270.86 offspring per female and intrinsic rates of natural increase (rm) of 0.119 and 0.136 offspring per female per day, respectively. (3) In both no-choice and choice experiments, B. dorsalis preferred the Huong Chi and Tieu da bo longan varieties over other varieties. The number of ovipositor injections was 3.37 and 2.87 times per 10 minutes in no-choice experiments, and 1.37 and 1.42 times per 10 minutes in choice experiments, respectively. For B. correcta, the number of ovipositor injections did not differ significantly between longan varieties in the no-choice experiment. However, in the choice experiment, B. correcta punctured the ovipositor into the fruit of Huong Chi and Tieu da bo more frequently than other varieties. Despite this, there were no records of eggs laid in the longan fruit of all five varieties. (4) Cold treatment experiments on B. dorsalis showed that 3rd instar larvae were the most resistant larval stage to cold temperatures of 1-1.5℃. The treatment parameter to ensure complete destruction of B. dorsalis on fresh exported longan fruit is maintaining a fruit center temperature of 1.3℃ for 13 days. xiv
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ruồi đục quả là sinh vật gây hại kinh tế nghiêm trọng đối với ngành sản xuất cây ăn quả không chỉ ở Việt Nam mà còn ở nhiều quốc gia trên thế giới. Không chỉ làm giảm năng suất, sản lượng của cây ăn quả, các loài ruồi đục quả còn có ý nghĩa quan trọng trong lĩnh vực kiểm dịch thực vật (KDTV), là đối tượng KDTV của nhiều quốc gia. Hàng năm, ruồi đục quả gây ra thiệt hại đến 25 tỷ USD cho ngành sản xuất rau quả của California (Carey & cs., 2017). Chỉ riêng loài ruồi đục quả Địa trung hải Ceratitis capitata (Wiedmann) đã gây thiệt hại khoảng 12 tỷ USD cho ngành sản xuất cây ăn quả của Hoa Kỳ (Shelly & cs., 2014). Tại Pakistan, ruồi đục quả được coi là sinh vật gây hại nghiêm trọng, có thể làm mất tới 200 triệu USD mỗi năm cho nông dân chưa kể đến các tổn thất của những người buôn bán, xuất khẩu (Stonehouse & cs., 1998). Giống ruồi đục quả Bactrocera được ghi nhận là quan trọng ở khu vực Thái Bình Dương và đa số các loài trong giống này thuộc nhóm KDTV của nhiều nước ở trên thế giới (Vargas & cs., 2015). Năm (05) loài ruồi đục quả được cho là gây hại lớn nhất gồm Phương đông Bactrocera dorsalis (Hendel), ruồi đục quả đào Bactrocera zonata (Saunders), Bactrocera invadens (B. dorsalis complex), ruồi đục quả Địa trung hải Ceratitis capitata và ruồi đục quả Mexico Anastrepha ludens (Shelly & cs., 2014). Tại Việt Nam, chưa có nghiên cứu cụ thể nào về tổn thất trong nông nghiệp do ruồi đục quả, tuy nhiên các chi phí phòng trừ ruồi đục quả, các tổn thất do giảm năng suất tại các vườn nhiễm ruồi đục quả và nguy cơ ảnh hưởng đến xuất khẩu là đáng kể. Hàng năm Việt Nam xuất khẩu khoảng gần 100.000 tấn nhãn đi nhiều thị trường khác nhau trên thế giới. Trong quy định về KDTV đối với quả nhãn tươi của Việt Nam xuất khẩu cũng có nhiều nước yêu cầu lô hàng xuất khẩu phải không được nhiễm ruồi đục quả hoặc nếu có phải được xử lý triệt để. Nước Australia yêu cầu Việt Nam phải xử lý triệt để 2 loài B. corecta và B. dorsalis trên nhãn trước khi xuất khẩu. Hoa Kỳ và Nhật Bản thì không cho phép nhập khẩu nhãn của Việt Nam nếu không xử lý hiệu quả ruồi đục quả. Ngoài ra, để xuất khẩu quả nhãn tươi sang các thị trường khác, việc nghiên cứu, phát triển và áp dụng các biện pháp xử lý KDTV đối với ruồi đục quả là yêu cầu bắt buộc. 1
Rõ ràng, để việc xuất khẩu quả nhãn tươi của Việt Nam được thuận lợi thì hiểu biết về thành phần ruồi đục quả gây hại trên quả nhãn, các đặc điểm sinh học, sinh thái của ruồi đục quả giống Bactrocera là rất quan trọng để làm căn cứ xác định các thông số xử lý kiểm dịch thực vật nhằm diệt trừ triệt để ruồi đục quả trên quả nhãn. Đã có một số nghiên cứu về thành phần ruồi đục quả trên quả tươi, trong đó có quả nhãn nhưng các nghiên cứu chỉ dừng lại ở việc định danh loài bằng hình thái học mà chưa sử dụng phương pháp sinh học phân tử để tăng độ chính xác cho việc định danh. Cũng chưa có đánh giá cụ thể nào về việc liệu các giống nhãn khác nhau có ảnh hưởng gì đến tập tính lựa chọn ký chủ của ruồi đục quả giống Bactrocera hay không. Thêm vào đó, quả nhãn là quả có phản ứng mạnh với nhiệt độ cao, vì thế khó có thể áp dụng biện pháp xử lý nhiệt nóng, hơi nước nóng hoặc xử lý xông hơi khử trùng do sẽ làm nứt vỏ quả, ảnh hưởng đến chất lượng quả. Biện pháp xử lý chiếu xạ được cho là an toàn để đảm bảo chất lượng quả nhãn nhưng nhiều nước nhập khẩu như Châu Âu, Hàn Quốc, Nhật Bản … không chấp nhận biện pháp này do e ngại các tác động không mong muốn từ bức xạ. Biện pháp xử lý nhiệt lạnh được coi là khả thi đã được nhiều nước áp dụng trên 1 số các loại quả tuy nhiên đến nay chưa có nghiên cứu nào về biện pháp này ở Việt Nam nói chung cũng như trên quả nhãn của Việt Nam nói riêng. Để trả lời cho các vấn đề khoa học trên và để làm cơ sở cho quá trình dỡ bỏ rào cản kỹ thuật, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài nghiên cứu: “Đặc điểm sinh học, sinh thái của ruồi đục quả Bactrocera spp. (Diptera: Tephritidae) trên quả nhãn và biện pháp xử lý nhiệt lạnh” 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.2.1. Mục tiêu chung Xác định thành phần loài ruồi đục quả trên nhãn, nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của một số loài ruồi đục quả Bactrocera spp. hại nhãn để làm cơ sở xây dựng thông số xử lý nhiệt lạnh trước khi xuất khẩu đảm bảo tiêu diệt hoàn toàn ruồi đục quả và đồng thời vẫn đảm bảo chất lượng quả nhãn. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được thành phần loài và diễn biến tỷ lệ hại của các loài ruồi đục quả hại nhãn ở một số vùng trọng điểm trồng nhãn ở phía Bắc và phía Nam. - Tìm hiểu một số đặc điểm sinh học, sinh thái của loài ruồi đục quả B. dorsalis, B. correcta trên các loại thức ăn khác nhau. 2
- Đánh giá được sự ưa thích của ruồi đục quả B. dorsalis, B. correcta đối với quả tươi của các giống nhãn phổ biến. - Tìm ra được thông số xử lý nhiệt lạnh đối với ruồi đục quả hại quả nhãn trước khi xuất khẩu. 1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu Ruồi đục quả Bactrocera spp. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu thành phần, diễn biến tỷ lệ hại của ruồi đục quả tại tại một số tỉnh trọng điểm trồng nhãn Hưng Yên (xã Hàm Tử, huyện Khoái Châu; xã Hồng Nam, Thành phố Hưng Yên), Hải Dương (xã Hoàng Hoa Thám, xã Hoàng Tiến và xã Lê Lợi, thành phố Chí Linh), Sơn La (xã Lóng Phiêng và xã Tú Nang, huyện Yên Châu), Tây Ninh (xã Trường Hoà, xã Trường Đông, thị xã Hoà Thành) và tp. Cần Thơ (Phường Long Hưng, Quận Ô Môn) trên 3 giống nhãn trồng ở phía Bắc (Miền thiết, Hương chi và T2) và 2 giống nhãn trồng ở phía Nam (Ido và Tiêu da bò) trong hai năm 2021-2022. - Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học của ruồi đục quả B. dorsalis và B. correcta ở Hà Nội. Các thí nghiệm về xử lý nhiệt lạnh đối với ruồi đục quả trên quả nhãn tươi được thực hiện tại thành phố Hồ Chí Minh và Tiền Giang. 1.3.3. Địa điểm nghiên cứu - Bộ môn Côn trùng, khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam - Trung tâm KDTV sau nhập khẩu I, phường Đức Thắng, quận Bắc Từ Liêm, Hà Nội. - Trung tâm KDTV sau nhập khẩu II, 28 Mạc Đĩnh Chi, quận 1 thành phố Hồ Chí Minh. - Các tỉnh Hải Dương, Sơn La, Hưng Yên, Tây Ninh và Cần Thơ. Đây là các tỉnh có diện tích trồng nhãn lớn và có nhiều vùng trồng được cấp mã số xuất khẩu nhất. 1.3.4. Thời gian nghiên cứu Đề tài nghiên cứu trong 3 năm (2021 - 2023). 3
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Ghi nhận chỉ có loài ruồi đục quả B. dorsalis gây hại trên quả nhãn tươi của 5 giống nhãn khác nhau tại 5 tỉnh trọng điểm trồng nhãn của Việt Nam với tỷ lệ hại thấp, chỉ từ 0,36% đến 2,41%. Ghi nhận có 2 loài ruồi đục quả xuất hiện trong bẫy ME các vườn nhãn ở phía Bắc là B. dorsalis và B. correcta; 3 loài ruồi đục quả xuất hiện trong các vườn nhãn ở phía Nam gồm B. dorsalis, B. correcta và B. umbrosa. - Cung cấp các dẫn liệu khoa học mới về tỷ lệ tăng tự nhiên (rm), hệ số nhân một thế hệ (Ro) và thời gian tăng đôi quần thể (DT) của ruồi đục quả B. dorsalis, B. correcta khi nuôi sâu non bằng 05 giống nhãn khác nhau và trên các loại thức ăn nhân tạo khác nhau. Kết quả ghi nhận thức ăn nhân tạo có thành phần chính là cám mì phù hợp với cả 2 loài ruồi đục quả trong thí nghiệm. - Cung cấp dẫn liệu khoa học về sự ưa thích của ruồi đục quả B. dorsalis, B. correcta trên 5 giống nhãn khác nhau. Theo đó B. dorsalis có xu hướng lựa chọn và châm ống đẻ trứng vào giống nhãn Hương chi và Tiêu da bò; trong khi đó không ghi nhận việc đẻ trứng thành công của B. correcta trên các giống nhãn. - Cung cấp thông số xử lý nhiệt lạnh ở mức nhiệt độ tâm quả là 1,3℃ trong 13 ngày có thể diệt trừ hoàn toàn ruồi đục quả B. dorsalis trên quả nhãn tươi mà vẫn đảm bảo chất lượng quả nhãn xuất khẩu. 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của luận án là một trong những công trình đầu tiên cung cấp danh mục ruồi đục quả gây hại trên quả nhãn tươi. Cung cấp được diễn biến tỷ lệ hại của ruồi đục quả trên các giai đoạn phát triển của quả nhãn. Luận án đã bổ sung những dẫn liệu khoa học cơ bản về đặc điểm sinh vật học của B. dorsalis và B. correcta khi nuôi trên 5 giống nhãn khác nhau. Lần đầu tiên nghiên cứu, xác định sự ưa thích của hai loài ruồi đục quả B. correcta và B. dorsalis trên các giống nhãn chủ lực của Việt Nam. Luận án còn cung cấp được dẫn liệu về giai đoạn kháng nhiệt lạnh tốt nhất của sâu non ruồi đục quả để làm căn cứ nghiên cứu biện pháp xử lý nhiệt lạnh như một biện pháp xử lý KDTV hiệu quả. 4